CC BY
47Реализация межпредметных связей при обучении химии как фактор повышения эффективности учебного процесса
Ильина Юлия Николаевна,
студент, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный педагогический университет» E-mail: yuuilina26@yandex.ru
Кочергина Наталья Ивановна,
кандидат технических наук, доцент кафедры химии, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный педагогический университет»
E-mail: niko4ergina@yandex.ru
Польских Светлана Валерьевна,
кандидат биологических наук, доцент кафедры частной зоотехнии, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I» E-mail: future29@yandex.ru
Статья посвящена проблеме реализации межпредметных связей при изучении химии в школе. Одной из тенденций развития современной науки является взаимопроникновение друг в друга ее различных отраслей. Такие интеграционные процессы выражаются в межпредметных связях и подчеркивают необходимость междисциплинарных знаний для решения проблем, стоящих перед современным человеком и обществом в целом. В Государственных образовательных стандартах нового поколения особое значение уделяется формированию межпредметных связей. В основе проверяемой гипотезы лежит положение о том, что использование элементов интеграции в учебно-воспитательном процессе и, в частности, при изучении химии, способствует предотвращению предметной разрозненности, позволяет изучать процессы и явления в их взаимосвязи, формировать естественнонаучную картину мира, что способствует становлению самостоятельной, творческой и интеллектуально развитой личности школьника.
Ключевые слова: межпредметные связи, интегрированные уроки, эффективность учебного процесса, познавательный интерес, мотивация.
о
U
со
см
см
со
Z
114
Важнейшей целью современного образования и одной из приоритетных задач государственной политики в сфере образования, является воспитание нравственного, ответственного, инициативного и компетентного гражданина.
Федеральный государственный образовательный стандарт среднего общего образования ориентирован на становление «портрета выпускника основной школы». Одним из требований к результатам освоения основной образовательной программы является сформированность у обучающегося целостного мировоззрения в соответствии с современным уровнем развития науки и общественной практики.
Реализация межпредметных связей в процессе обучения способствует осуществлению триединой функции обучения. Взаимное единство и многосторонняя образовательной, воспитательной и развивающей функций являет собой результат целенаправленного построения процесса обучения как учебно-воспитательной системы, а также позволяет преодолеть односторонность узконаправленной предметной подготовки школьника [4].
Для естественных наук характерна высокая степень формализации. Сложность аппарата научных теорий, входящих в структуру химии, физики и биологии, невозможность представить многие понятия в наглядной или иллюстративной форме могут привести к утрате понимания цели и смысла постижения их основ в школе и интереса к ним.
Характерное для межпредметных связей свойство всеобщности и реализация их в каждом учебном предмете, позволяют разрешить противоречия между разрозненным усвоением знаний обучающимися и необходимостью их синтеза, комплексного применения в практике настоящей учебной и будущей трудовой деятельности, а также в повседневной жизни. Синтезируя знания и постоянно связывая их между собой, учащиеся смогут осознавать, что приобретение знания по одному предмету, это всего лишь элемент единой системы.
Рассмотрение отдельных разделов химии во взаимосвязи с другими предметами обеспечивает лучшее понимание вопросов, мотивирует на изучение предмета, развивает творческое и абстрактное мышление. Школьный курс позволяет реализовать такие интегративные связи как: химия-биология, химия-экология, химия-география, химия-литература, химия-история, химия-ОБЖ.
Художественная литература полна примеров использования химической терминологии и опи-
сания химических явлений. Взгляд с научной точки зрения на отрывки из уже знакомых произведений пробуждает у обучающихся эмоционально-эстетическое отношение к химии, что способствует более яркому и полному восприятию новых знаний.
Например, при изучении в 9 классе темы «Фосфор и его соединения» можно обратиться к знаменитой повести А. Конан Дойла «Собака Баскервилей». При описании светящейся морды животного автор допустил серьезную с химической точки зрения ошибку, которую предлагается найти учащимся. Так происходит обобщение знаний о физических свойствах фосфора и его аллотропных модификаций [3].
Вопрос «Почему не мог светиться в темноте капитан Соври-голова Дима Колчанов, герой одноименной повести Валерия Медведева «Капитан Со-ври-голова» даже если бы он съел тонну рыбных консервов?» также может задать учитель при изучении свойств фосфора и его соединений. Здесь для ответа на вопрос учащиеся задействуют знания, полученные и на уроках биологии, и бытовые знания о пользе морепродуктов, тем самым формируя прочные межпредметные связи и осознавая прикладной характер химической науки [3].
Заинтересовать предметом старшеклассников можно, используя на уроках фрагменты из рассказов Т. Вадделя и Т. Риболта «Химические приключения Шерлока Холмса». Раскрытие описанных в них преступлений требует от читателя химических знаний [3].
Использование метода творческих сочинений, в рамках которого может быть предложено написание сказки, фантастической истории или рассказа, где главными героями, наряду с химическими веществами и явлениями, могут выступать сами ученики, а также решение расчетных задач с литературным содержанием способствует взгляду на химическую проблему через призму общей культуры, эмоциональному переживанию ситуации и формированию межпредметных компетенций. Например, может быть предложена такая задача: «В романе-утопии Александра Богданова «Красная звезда» описан один из отсеков космического корабля: «Это была «кислородная комната». В ней хранились запасы кислорода в виде 25 тонн бертолетовой соли, из которой можно было выделить по мере надобности 10 тысяч м3 кислорода». Подтвердите или опровергните правильность слов автора с помощью расчетов по уравнению реакции разложения бертолетовой соли» [2].
Изучение химических соединений в школьном курсе химии предполагает изучение их биологического и физиологического влияния на живые организмы. Так, в 8 классе при изучении темы «Кислород и его соединения» ученикам предлагается отрывок из произведения «Опыт доктора Окса» Жюля Верна: «Стоило бросить в землю семечко, как из него поднимался зеленый стебелек, который рос не по дням, а по часам... Кочаны капусты превращались в кусты, а грибы становились
величиной с зонтик. Но - увы! - все эти растения ... быстро блекли и умирали, сожженные, истощенные, обессиленные.». Комментируя отрывок, учитель отмечает, что в процессе эволюции организм человека приспособился дышать смесью газов, содержание кислорода в которой лишь 21%, - воздухом. Дыхание чистым кислородом привело бы к «сгоранию» ввиду ускорения всех окислительных процессов обмена веществ в организме [2].
Так как в основе любого биологического процесса лежит химическая реакция, то становится возможным установление связи между химическими свойствами соединений и процессами жизнедеятельности организмов.
Межпредметные связи химии с основами безопасности жизнедеятельности также могут быть сформированы посредством обращения к художественному слову. Роман Маргарет Митчелл «Унесенные ветром» содержит описание тушения пожара. После прочтения отрывка учитель предлагает учащимся обосновать верность действий героини, дав пояснения с научной точки зрения [3].
Связь с экологией красной нитью идет через весь школьный курс химии, что позволяет познакомить учащихся с химическими проблемами науки, воспитывать чувство ответственности за сохранение окружающей среды, мотивировать на выполнение исследовательских работ. Предлагаемые далее расчетные задачи направлены на реализацию экологического подхода в изучении химии, формирование соответствующих межпредметных связей:
«На высоте около 25 км от поверхности Земли находится озоновый слой, защищающий планету и ее жителей от мощного ультрафиолетового излучения Солнца, губительного для всего живого. Представим, что воздушное пространстве над населенным пунктом содержит 1,5 млн моль 03. Определите количество молекул этого вещества, приходящееся на одного жителя, если численность населения составляет 20 тысяч человек?»;
«Принято считать, что дизельное топливо гораздо экологичнее бензинового, так как не загрязняет свинцом окружающую среду. Однако при сгорании первого образуется много сажи и сернистого газа. Дизельное топливо плохого качества содержит около 0,2% серы. Определите, сколько попадет в атмосферу сернистого ангидрида, если сгорела 1 ттакого топлива?»;
«Экологи установили, что в период вегетации дерево, имеющее 10 кг листьев, без ущерба для себя обезвреживает более 0,5 кг сернистого газа и 0,25 кг хлора. Какое количество данных газов может быть обезврежено одним таким деревом?» [2].
При решении таких задач формируются знания о веществах, загрязняющих атмосферу, о роли растений в их детоксикации. Происходит экологизация химических знаний. Оценив степень соответствия полученных результатов величинам ПДК, обучающиеся могут сделать вывод о степе-
сз о со "О
1=1 А
—I
о
сз т; о т О от
З
и о со
о с
U
см со
ни загрязнения природного объекта и предложить способы его очистки.
Особый интерес представляют задачи, составленные на основе исторического материала. Например: «Официальной причиной смерти Наполеона Бонапарта является рак желудка. Проведенные спустя 140 лет исследования показывают, что с большой вероятностью французский император был отравлен ядовитыми соединениями элемента Х, которые в малых дозах на протяжении определенного времени добавляли ему в пищу. Установите элемент Х, если известно, что его массовая доля в оксиде состава Х2О3 составляет 75,7%»;
«Крымские известняковые пещеры-лабиринты в период Великой отечественной войны служили партизанам надежным убежищем. Превращение карбоната в гидрокарбонат является обратимым, поэтому на потолке пещеры из капли воды, насыщенной гидрокарбонатом кальция, выделяется угольный ангидрид, и, прежде чем капля упадет вниз, из части растворенного гидрокарбоната образуется твердый карбонат. Так формируются сосульки сталактитов, свисающие вниз. Капающая со сталактита на пол пещеры вода, также осаждает карбонат кальция, и с течением времени навстречу сталактиту поднимается такой же столб снизу - сталагмит. Составьте схемы превращения веществ, о которых говорится в задаче» [1].
Для определения эффективности реализации межпредметных связей на уроке химии и выявления отношения обучающихся к проведению уроков в интегрированном формате была разработана анкета, включающая в себя следующие вопросы:
1) Как Вы считаете, очевидна ли связь химии с другими науками?
□ Да
□ Нет
□ Затрудняюсь ответить
2) Хотелось ли бы Вам изучать некоторые темы одновременно в контексте разных учебных предметов?
□ Да, это интересно
□ Нет, возникнут сложности
□ Затрудняюсь ответить
3) Создается ли более полное представление об изучаемой теме, когда учитель подчеркивает межпредметные связи?
□ Да
□ Нет
4) Способствуют ли интегрированные уроки более полному и прочному усвоению нового материала, расширению кругозора, осознанию практической значимости химии?
□ Способствуют
□ Не способствуют
□ Затрудняюсь ответить
5) С каким (-и) предметом (-ми), на Ваш взгляд, было бы интересно провести интегрированный урок химии?
□ Физика
□ Биология
□ Литература
□ История
□ Экология
□ География
□ ОБЖ
Ответить на вопросы анкеты было предложено дважды - перед проведением интегрированного урока по химии и после. Результаты и последующая беседа с учениками показали, что уроки в таком формате для них очень интересны. Более четкое осознание связи химии с другими школьными предметами позволяет лучше усваивать материал и, как следствие, повышает интерес к науке, что в свою очередь способствует повышению мотивации к учебной деятельности. Большинство ребят показали свою заинтересованность в проведении уроков химии в интеграции с биологией (43%), экологией (34,7%), литературой (30,4%), историей и географией (по 22%). Несмотря на то, что после повторного анкетирования школьники все же выразили обеспокоенность возможными трудностями на интегрированных уроках (13%), интерес к их посещению заметно возрос (с 73,6% до 86,1%).
Таким образом, истинное знание о предмете как едином целом может быть получено при поиске точек пересечения разных наук, установления взаимосвязи между отдельными открытиями и определением первоначальных причин явления. Реализация межпредметных связей при изучении химии формирует и развивает эмоциональную сферу школьников, расширяет горизонт предметного обучения, стимулирует познавательный интерес к предмету, способствует саморазвитию, создает атмосферу творческого сотрудничества.
Литература
1. Аршанский Е.Я. Методика обучения химии в классах гуманитарного профиля / Е.Я. Аршанский. - Москва: Вентана-Граф, 2002. -176 с.
2. Безуевская В.А. Химические задачи с экологическим содержанием // Химия в школе № 3, 2000. С.59-61.
3. Кунаева А.П. Использование познавательных дидактических карточек с литературным содержанием в процессе гуманитаризации обучения химии в основной школе // Международный научный журнал. - Перспективы Науки и Образования, 2018. - 33 с.
4. Попыловская Н.В. Межпредметные связи на уроках химии // Сборник статей, докладов, тезисов № 2, 2012. С. 3-10.
IMPLEMENTATION OF INTERSUBJECT LINKS WHEN TEACHING CHEMISTRY AS A FACTOR OF INCREASING THE EFFICIENCY OF THE EDUCATIONAL PROCESS
Ilina Yu.N., Kochergina N.I., Polskikh S.V.
Voronezh State Pedagogical University; Voronezh State Agrarian University named after Emperor Peter
The article is devoted to the problem of implementing interdisciplinary connections in the study of chemistry at school. One of the trends in the development of modern science is the interpenetration
of its various branches into each other. Such integration processes are expressed in interdisciplinary connections and emphasize the need for interdisciplinary knowledge to solve the problems facing modern man and society as a whole. In the State educational Standards of the new generation, special importance is given to the formation of interdisciplinary connections. The hypothesis being tested is based on the position that the use of integration elements in the educational process and, in particular, in the study of chemistry, helps to prevent subject fragmentation, allows you to study processes and phenomena in their interrelation, to form a natural-scientific picture of the world, which contributes to the formation of an independent, creative and intellectually developed personality of a student.
Keywords: interdisciplinary connections, integrated lessons, effectiveness of the educational process, cognitive interest, motivation.
References
1. Arshansky E. Ya. Methods of teaching chemistry in humanities classes / E. Ya. Arshansky. - Moscow: Ventana-Graf, 2002. -176 p
2. Bezuyevskaya V.A. Chemical problems with ecological content // Chemistry at school No. 3, 2000. pp. 59-61.
3. Kunaeva A.P. The use of cognitive didactic cards with literary content in the process of humanitarization of chemistry teaching in primary school // International Scientific Journal. - Prospects of Science and Education, 2018. - 33 p.
4. Popylovskaya N.V. Interdisciplinary connections at chemistry lessons // Collection of articles, reports, abstracts No. 2, 2012. pp. 3-10.
